敞水下消涡鳍和舵球节能效果评估与分析

摘要

消涡鳍和舵球都是安装在螺旋桨后方的节能装置,具有回收尾流能量和恢复桨毂压力的作用.本文针对一艘集装箱船,应用CFD评估了敞水条件下加装消涡鳍、舵球以及消涡鳍+舵球组合的节能效果.计算结果表明,在模型尺度下,该船单独加装消涡鳍和舵球可分别增效1.4％和1.6％,加装两者组合增效可达2.6％.进一步流场分析可得,消涡鳍和舵球均可显著降低螺旋桨内半径尾流的轴向速度,此外消涡鳍还可显著降低螺旋桨内半径尾流的切向速度,而舵球对切向速度的减弱作用有限.最后,通过不同雷诺数大小的CFD计算结果分析可知,消涡鳍的增效效果具有较明显的尺度效应,而舵球不明显.